[发明专利]一种力学性能可调的可注射自愈合水凝胶及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种力学性能可调的可注射自愈合水凝胶，其特征在于，包括原料：氧化透明质酸和琥珀酰壳聚糖，还包括钙离子、聚乙二醇衍生物、1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺中的一种或多种；

所述力学性能可调的可注射自愈合水凝胶按照如下方法制备得到：

（1）配制氧化透明质酸溶液，向氧化透明质酸溶液中加入钙离子溶液、1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶液、N-羟基琥珀酰亚胺溶液的一种或几种，配制得氧化透明质酸复合溶液；在氧化透明质酸复合溶液中，氧化透明质酸：钙离子化合物质量比为1：（0.05-0.2）；氧化透明质酸：1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺质量比为1：（0.1-0.2）：（0.04-0.2）；

（2）配制琥珀酰壳聚糖溶液，向琥珀酰壳聚糖溶液中加入聚乙二醇衍生物溶液，配制得琥珀酰壳聚糖复合溶液；在琥珀酰壳聚糖复合溶液中，琥珀酰壳聚糖：聚乙二醇衍生物质量比为1：（0.1-0.5）；

（3）将步骤（1）和步骤（2）中的氧化透明质酸复合溶液和琥珀酰壳聚糖复合溶液混合，进行交联反应，得到力学性能可调的可注射自愈合水凝胶；所述氧化透明质酸复合溶液和琥珀酰壳聚糖复合溶液混合时二者的质量比为1：（1-2.3）。

2.如权利要求1所述的可注射自愈合水凝胶，其特征在于，所述钙离子来自氯化钙或碳酸钙；

所述聚乙二醇衍生物为四臂聚乙二醇氨基或端氨基端羧基聚乙二醇，所述聚乙二醇衍生物的重均分子量为5000-10000Da。

3.如权利要求1所述的可注射自愈合水凝胶，其特征在于，步骤（1）中所述氧化透明质酸按照以下步骤制备：向透明质酸水溶液中逐滴加入高碘酸钠水溶液，黑暗中搅拌反应2h；然后加入过量乙二醇，继续搅拌1h；将所得溶液在去离子水中透析3天后冻干，获得氧化透明质酸。

4.如权利要求3所述的可注射自愈合水凝胶，其特征在于，所述透明质酸的重均分子量为870-1430KDa，所述透明质酸水溶液的浓度为10mg/mL；所述高碘酸钠水溶液的浓度为0.5mol/L；其中，透明质酸重复二糖单元：高碘酸钠摩尔比为1：（0.6-1）；透析的截留分子量为8-14KDa。

5.如权利要求1所述的可注射自愈合水凝胶，其特征在于，步骤（1）中所述氧化透明质酸溶液的浓度为40-80mg/mL，溶剂为pH=7.4的磷酸盐缓冲液。

6.如权利要求1所述的可注射自愈合水凝胶，其特征在于，步骤（1）中所述钙离子溶液的浓度为60-120mg/mL；所述1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶液、N-羟基琥珀酰亚胺溶液的浓度均为60-120mg/mL，溶剂为pH=7.4的磷酸盐缓冲液。

7.如权利要求1所述的可注射自愈合水凝胶，其特征在于，步骤（2）中所述琥珀酰壳聚糖按照以下步骤制备：将壳聚糖分散于含有丁二酸酐的二甲基亚砜中，60℃搅拌反应1.5-4h后离心；将沉淀分散于水中，用氢氧化钠溶液调pH值至10-12，形成黄色溶液；加入丙酮以产生沉淀；离心收集沉淀用丙酮洗涤，干燥后得到琥珀酰壳聚糖。

8.如权利要求7所述的可注射自愈合水凝胶，其特征在于，所述的壳聚糖的脱乙酰度为80-90%，重均分子量为10-50KDa；所述壳聚糖在反应体系中的浓度为40-60 mg/mL；所述壳聚糖的氨基与丁二酸酐的摩尔比为1：（1-2）。

9.如权利要求1所述的可注射自愈合水凝胶，其特征在于，步骤（2）中所述琥珀酰壳聚糖溶液的浓度为40-80mg/mL，溶剂为pH=7.4的磷酸盐缓冲液；

步骤（2）中所述聚乙二醇衍生物溶液的浓度为60-120mg/mL，溶剂为pH=7.4的磷酸盐缓冲液。

10.如权利要求1所述的可注射自愈合水凝胶，其特征在于，步骤（3）中所述交联反应的温度为25-37℃，时间为30-60秒。